詳解繼電器的工作原理和驅動電路圖
發布時間:2018-09-28 責任編輯:xueqi
【導讀】繼電器是最重要的控製元件之一,是具有隔離功能的自動開關元件,被廣泛應用於遙控、遙測、通訊、自動控製、機電一體化及電力電了設備中。繼電器實際上是用較小的電流去控製較大電流的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。
繼電器的繼電特性:
繼電器的輸入信號 x 從零連續增加達到銜鐵開始吸合時的動作值 xx,繼電器的輸出信號立刻從 y=0 跳躍y=ym,即常開觸點從斷到通。一旦觸點閉合,輸入量 x 繼續增大,輸出信號 y 將不再起變化。當輸入量 x 從某一大於 xx 值下降到xf,繼電器開始釋放,常開觸點斷開。我們把繼電器的這種特性叫做繼電特性,也叫繼電器的輸入-輸出特性。
一、繼電器(relay)的工作原理和特性

1、電磁繼電器的工作原理和特性
電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。
隻zhi要yao在zai線xian圈quan兩liang端duan加jia上shang一yi定ding的de電dian壓ya,線xian圈quan中zhong就jiu會hui流liu過guo一yi定ding的de電dian流liu,從cong而er產chan生sheng電dian磁ci效xiao應ying,銜xian鐵tie就jiu會hui在zai電dian磁ci力li吸xi引yin的de作zuo用yong下xia克ke服fu返fan回hui彈dan簧huang的de拉la力li吸xi向xiang鐵tie芯xin,從cong而er帶dai動dong銜xian鐵tie的de動dong觸chu點dian與yu靜jing觸chu點dian(常開觸點)吸合。
當線圈斷電後,電磁的吸力也隨之消失,銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置,使動觸點與原來的靜觸點(常閉觸點)釋放。這樣吸合、釋放,從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。
對於繼電器的“常開、常閉”觸點,可以這樣來區分:繼電器線圈未通電時處於斷開狀態的靜觸點,稱為“常開觸點”;處於接通狀態的靜觸點稱為“常閉觸點”。
2、電路原理
2.1 繼電器簡單介紹
繼電器是一種當輸入量變化到某一定值時,其觸頭(或電路)即接通或分斷交直流小容量控製回路。
2.2 工作原理

由永久磁鐵保持釋放狀態,加上工作電壓後,電磁感應使銜鐵與永久磁鐵產生吸引和排斥力矩,產生向下的運動,最後達到吸合狀態。
3、晶體管驅動驅動電路
3.1 電路原理圖
當晶體管用來驅動繼電器時,推薦用NPN三極管。
具體電路如下:

當輸入高電平時,晶體管T1飽和導通,繼電器線圈通電,觸點吸合。當輸入低電平時,晶體管T1截止,繼電器線圈斷電,觸點斷開。
3.2 電路中各元器件的作用
(1)晶體管T1為控製開關。
(2)電阻R1主要起限流作用,降低晶體管T1功耗。
(3)電阻R2使晶體管T1可靠截止。
(4)二極管D1反向續流,為三極管由導通轉向關斷時為繼電器線圈中的提供泄放通路,並將其電壓箝位在+12V上。
4、集成電路驅動電路

目mu前qian已yi使shi用yong多duo個ge驅qu動dong晶jing體ti管guan集ji成cheng的de集ji成cheng電dian路lu,使shi用yong這zhe種zhong集ji成cheng電dian路lu能neng簡jian化hua驅qu動dong多duo個ge繼ji電dian器qi的de印yin製zhi板ban的de設she計ji過guo程cheng。現xian在zai所suo用yong驅qu動dong繼ji電dian器qi的de集ji成cheng電dian路lu主zhu要yao有youTD62003AP。
當2003輸入端為高電平時,對應的輸出口輸出低電平,繼電器線圈兩端通電,繼電器觸點吸合;當2003輸入端為低電平時,對應的輸出口呈高阻態,繼電器線圈兩端斷電,繼電器觸點斷開。
24V 繼電器的驅動電路:

繼電器串聯 RC 電路:
這zhe種zhong形xing式shi主zhu要yao應ying用yong於yu繼ji電dian器qi的de額e定ding工gong作zuo電dian壓ya低di於yu電dian源yuan電dian壓ya的de電dian路lu中zhong。當dang電dian路lu閉bi合he時shi,繼ji電dian器qi線xian圈quan由you於yu自zi感gan現xian象xiang會hui產chan生sheng電dian動dong勢shi阻zu礙ai線xian圈quan中zhong電dian流liu的de增zeng大da,從cong而er延yan長chang了le吸xi合he時shi間jian,串chuan聯lian上shang RC 電路後則可以縮短吸合時間。
原理是電路閉合的瞬間,電容 C liangduandianyabunengtubiankeshiweiduanlu,zheyangjiujiangbijidianqixianquanedinggongzuodianyagaodedianyuandianyajiadaoxianquanshang,congerjiakuailexianquanzhongdianliuzengdadesudu,shijidianqixunsuxihe。dianyuanwendingzhihoudianrong C 不起作用,電阻 R 起限流作用。
二、繼電器額定工作電壓的選擇
繼電器額定工作電壓是繼電器最主要的一項技術參數。
在使用繼電器時,應該首先考慮所在電路(即繼電器線圈所在的電路)的工作電壓,繼電器的額定工作電壓應等於所在電路的工作電壓。
一般所在電路的工作電壓是繼電器額定工作電壓的0.86。注意所在電路的工件電壓千萬不能超過繼電器額定工作電壓,否則繼電器線圈容易燒毀。
另外,有些集成電路,例如NE555電路是可以直接驅動繼電器工作的,而有些集成電路,例如 COMS 電路輸出電流小,需要加一級晶體管放大電路方可驅動繼電器,這就應考慮晶體管輸出電流應大於繼電器的額定工作電流。
當晶體管用來驅動繼電器時,必須將晶體管的發射極接地。具體電路如下:

NPN 晶體管驅動時:
當晶體管 T1 基極被輸入高電平時,晶體管飽和導通,集電極變為低電平,因此繼電器線圈通電,觸點 RL1吸合。
當晶體管 T1 基極被輸入低電平時,晶體管截止,繼電器線圈斷電,觸點 RL1斷開。
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